[發明專利]具有高控制分辨率的矢量調制器

無效

• 申請號: 200910261531.5
• 申請日: 2009-12-18
• 公開（公告）號: CN101997488A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 金維新;洪圣喆;孫基龍;金胤錫
• 申請（專利權）人: 三星電機株式會社;韓國科學技術院
• 主分類號: H03F1/12
• 分類號: H03F1/12;H03F1/32
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 韓明星;王青芝

本申請要求于2009年8月10日提交到韓國知識產權局的第10-2009-0073430號韓國專利申請的優先權，其公開完整地包含于此，以資參考。

技術領域

本發明涉及一種矢量調制器，更為具體地講，涉及一種能夠使用有限的控制電壓范圍進行精密增益控制的矢量調制器。

背景技術

一般，矢量調制器是能夠使用控制信號來改變輸入信號的增益的大小和相位的模擬電路，并被廣泛地用于預失真(predistortion)系統、前饋系統、智能天線系統等。

已經在各種應用領域對矢量調制器進行了研究，并公開了很多報道。如通過多個報道(包括“用于w波段軟件雷達技術的矢量調制器(VectorModulator?for?W-band?Software?Radar?Techniques)”，D.S.Mcpherson和S.Lucyszyn，2001年8月，第49卷第8期)公開的，一般矢量調制器被配置為使用多個正交混合器(quadrature?hybrid)和同相組合器(in-phase?combiner)。具有所述結構的矢量調制器被設計為具有幾十GHz頻帶的集成電路(IC)。但是，在作為一般使用的無線通信系統的頻帶的2GHz左右的頻帶中，其波長在幾十厘米的范圍內。因此，使用正交混合網絡結構的矢量調制器無法以IC形式實現。

同時，通過包括“用于交叉波束成形網絡的1.4-2.7GHz模擬MMIC矢量調制器(A?1.4-2.7GHz?Analog?MMIC?Vector?Modulator?for?a?CrossbarBeamforming?Network)”，J.Grajal，J.Gismero，M.Mahfoudi和F.A.Petz，IEEETrans.Microw.Theory?Tech，1997年10月第45卷第10期，的公開報道已知在低頻帶中以IC形式實現的矢量調制器。具有所述結構的矢量調制器具有兩個或多個射頻(RF)信號通路(path)，以改變增益的大小和相位。具有相同相位的RF信號被施加到各個通路。當RF信號通過高通濾波器或低通濾波器時，通過各個通路傳播的RF信號之間發生相位差。由于可在RF信號通過各個通路時將可變增益施加到RF信號，所以發送到同相組合器的多個RF信號具有相互不同的大小和相位。多個信號被同相組合器組合并輸出為單個RF輸出信號。在這種情況下，通過2維矢量相加原理對RF信號進行組合。通過改變經過各個通路的信號的大小和相位，能夠以期望的方式改變所有矢量調制器的增益的大小和相位。如上所述，在上述的結構中高通濾波器或低通濾波器被插入到各個通路。在所有通路中布置配置有電感器和電容器的結構需要大的面積。當該結構被實現為差分結構時，面積可成為兩倍大。

在預失真系統中矢量調制器可被用作線性電路。當施加適當的控制信號值使得矢量調制器的增益的大小和相位具有功率放大器的增益的大小和相位的值的相反值時，可補償AM-AM和AM-PM失真。

但是，雖然在無線通信系統的頻帶中所述結構可以以IC形式被實現，但是在幾十dB的范圍內控制具有所述結構的矢量調制器的增益的大小，并在360度范圍內控制增益的相位。因此，難以使用在0V至3.3V范圍內的控制信號值獲得期望的增益大小。在預失真系統的情況中，應精密地控制矢量調制器的增益以改善線性品質。但是，一般使用的矢量調制器不能執行這種精密控制。

發明內容

本發明的一方面提供了一種矢量調制器，該矢量調制器能夠通過增益控制電路精密地控制增益的大小和相位，因此器適合于預失真系統。

根據本發明的一方面，提供了一種具有高控制分辨率的矢量調制器，包括：信號分離單元，將輸入信號分離為具有不同相位的兩個信號；第一增益控制單元，包括兩個或更多個串聯連接的衰減器，所述兩個或更多個串聯連接的衰減器控制被信號分離單元分離的信號中的一個的增益并具有根據具有不同大小的增益控制電壓而變化的衰減增益；第一控制電壓產生單元，對從外部輸入的主控制電壓進行分壓以產生第一增益控制單元的衰減器的增益控制電壓；第二增益控制單元，包括兩個或更多個串聯連接的衰減器，所述兩個或更多個串聯連接的衰減器控制被信號分離單元分離的信號中的另一個的增益并具有根據具有不同大小的增益控制電壓而變化的衰減增益；信號組合單元，對分別被第一增益控制單元和第二增益控制單元控制其增益的信號進行組合。